¿Por qué es tan grande la nave espacial Orión?

La nave espacial Orion que se utilizará para las misiones Artemis tendrá capacidad para 6 astronautas. ¿Porqué tantos? Dado que la tarea "política" es llevar "una mujer y otro hombre a la Luna", ¿por qué no construimos una nave espacial para un solo astronauta, la volamos dos veces y luego desarrollamos una nueva nave espacial cuando más personas necesiten volar?

La mejor razón que me viene a la mente es que el ciclo de desarrollo de la nave espacial es demasiado largo (demasiado caro). Por lo tanto, hoy en día puede ser más barato construir una gran nave espacial que desarrollar 2 diferentes. Si hay planes para enviar más humanos a la Luna en el futuro, desarrollaremos una sola nave espacial y la usaremos para todas las misiones, incluso si la cápsula está medio vacía para las misiones iniciales. ¿Es esto cierto?

@kozuch: sugiera eliminar la parte de la impresora 3D de la pregunta como fuera de tema para el tamaño del equipo y el intercambio de pilas que se trata de una sola pregunta + una mejor respuesta. Si lo desea, puede formularla como una pregunta separada, pero la respuesta corta es "¿qué resuelve la impresión 3D sobre la fabricación convencional?". Los motores impresos en 3D son importantes debido al diseño muy complicado de los canales de refrigeración y al grosor que varía continuamente y que no se aplica a las cápsulas.
@GremlinWranger Ciertamente consideraré dividir la impresión 3D en preguntas separadas. Estoy de acuerdo con los motores, pero no con la cápsula: el motor turbohélice impreso en 3D de GE volará pronto (¡consolidó más de 800 piezas móviles en 12!) y Safran también comienza a emplear la impresión 3D para la consolidación de piezas para motores turbohélice de helicóptero. Uno podría consolidar las partes de la cápsula de la misma manera, hacer que la producción sea más rápida y que la cápsula sea más confiable. Esta es la tendencia inevitable: esperemos que la NASA lo descubra pronto (ya están comenzando con los motores, pero unos años más tarde que el sector comercial).
Especialmente el último párrafo suena más como una diatriba que como una pregunta honesta.
Creo que su discusión sobre la impresión 3D atrajo votos negativos a una pregunta interesante con buenas respuestas. Lo eliminé y agregué un voto a favor. Todavía puede encontrarlo en el historial de edición; ¿Por qué no plantearlo como una nueva pregunta? ¡Creo que también tendrá buenas e interesantes respuestas!
Afirmar que la NASA solo quiere llevar a dos personas a la Luna solo para un truco publicitario es incorrecto. No quieren repetir Apolo, el mundo ya sabe que pueden hacerlo. En cambio, como la NASA ha declarado en innumerables ocasiones, quieren volver a la Luna, "esta vez, de forma sostenible y para quedarse". Si quiere ser innecesariamente pesimista, puede asumir que el verdadero objetivo del programa es canalizar el dinero de la NASA hacia los bolsillos de las grandes empresas aeroespaciales, no lanzar personas.
Recuerdo que me preguntaron por qué pensaba que el centro espacial LBJ estaba en Houston. Mi cerebro de catorce años comenzó a pensar en ángulos orbitales y comunicación redundante cuando el autor de la pregunta me dijo que era para ganar el apoyo de LBJ para el programa al traer dinero al estado. ¿El que pregunta? El GUÍA TURÍSTICO en el Centro Espacial LBJ.
@ChrisB.Behrens, el sitio se seleccionó en 1961 cuando LBJ era solo vicepresidente. Probablemente los poderosos tejanos en el congreso fueron más un factor.

Respuestas (2)

La cápsula de Orión puede transportar 6 porque eso es lo que pedían los requisitos de la NASA para los que fue diseñada.

Increíblemente estos requisitos datan de 2004 . Entonces se suponía que Orion sería un vehículo multipropósito que llevaría a la tripulación a la ISS, así como a destinos lunares y planetarios.

~ 16 años después, todavía no ha volado con tripulación.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Crew_Exploration_Vehicle

"16 años después todavía no ha volado con tripulación". El legado tecnológico que tienen que mantener es simplemente terrible. Este es el largo ciclo de desarrollo del que estoy hablando. Mire los avances tecnológicos en 16 años (computación, materiales, etc.). Claro que pueden cambiar las computadoras por otras más nuevas, pero ¿qué pasa con los materiales y la fabricación? No tanto.
Es un triste resultado de las sacudidas posteriores al transbordador de la NASA. Consulte space.stackexchange.com/q/31746/6944

Dejando de lado los elementos políticos muy válidos de las opciones de diseño de Orion.

Como se indica en la pregunta, muchos costos/pesos en los vuelos espaciales tripulados se fijan por nave, independientemente del tamaño de la tripulación. Una computadora, antena o sensor no sabe cuántos tripulantes hay y pesa lo mismo. Algunos también son impactados por la ley del cubo cuadrado, por lo que duplicar el espacio interno de una cápsula no duplica la masa del área de la superficie del casco para contenerla.

La masa real de consumibles para agregar humanos adicionales también es un elemento relativamente bajo de la masa total, solo un par de kg por persona por día y fácil de convertir en una misión de doble duración para la mitad de la tripulación, mucho más fácilmente que duplicar la resistencia de un monoplaza. .

El cohete para transportar la cápsula tampoco escala directamente, por lo que construir un motor el doble de grande no necesariamente lo hace el doble de costoso (aunque tener suficientes motores para sobrevivir a una falla es bueno), y muchos costos de lanzamiento/misión son fijos o casi. entonces , independientemente del tamaño, al menos hasta el punto en que construir/mover la cosa en el suelo es un problema.

En la práctica, parece haber un punto óptimo para el diseño de cohetes más pequeños que Apolo pero más grandes que Titán/Géminis, donde los materiales a los que los humanos tienen acceso se cruzan con la ley del cubo cuadrado para hacer cohetes razonablemente eficientes por kg en órbita. Y si coloca una cápsula para una sola persona en un cohete de ese tamaño, comienza a verse un poco derrochador y es más fácil ampliar la cápsula que reducir el resto de la infraestructura de cohetes existente.

Todo esto significa que fabricar un cohete tripulado más pequeño no es necesariamente mucho más barato de diseñar.

La redundancia/seguridad también es mucho más fácil de agregar a un vehículo de tripulación múltiple, por ejemplo, un juego adicional de accesorios de soporte vital/plomería, etc. en una cápsula para seis personas es un % mucho menor de la masa total que en una cápsula para una sola persona. El mayor impulso de redundancia está en el propio equipo. El tamaño de la tripulación de Apolo de 2 personas se fijó muy temprano en el programa, en gran parte debido a la mayor seguridad al tener otro juego de manos en caso de lesiones/enfermedades.

Además, gran parte del costo de un cohete tripulado está en la calificación del hombre . Un nuevo vehículo, independientemente del tamaño de la tripulación, necesitaría volar al menos una vez vacío, además de realizar una serie de pruebas de aborto en varias formas (más muchas horas de trabajo en planificación/modelado de contingencia), por lo que volar dos misiones lunares con una sola tripulación podría implicar construir y destruir. una docena en pruebas antes de ser calificado como humano.

Entonces, incluso si no es ideal para una misión lunar determinada, una cápsula para 6 personas que tenga flexibilidad para otras misiones puede resultar más barata a largo plazo si se toman decisiones sensatas.

Por supuesto, es posible exagerar, ya que el avance de funciones es la muerte de muchos proyectos tecnológicos, por lo que posiblemente hacer que el regreso a la luna sea un monoplaza habría significado que voló hace años.

¿Por qué es tan grande la nave espacial Orión?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v